Studiare lo stress da calore nelle piante
In virtù degli effetti registrati in termini di produttività delle colture, lo stress da calore potenziale rappresenta un fattore determinante nel posizionamento delle specie da coltivare. Tuttavia, la comprensione dell'epigenetica (effetti ereditari non genetici) e dei cambiamenti biochimici che si verificano durante la fioritura delle piante a causa dello stress da calore rimane ancora molto lacunosa. Il progetto TRANS-EPIGEN ("Transgenerational epigenetic regulation of heat stress response"), finanziato dall'UE, si pone l'obiettivo di studiare i meccanismi epigenetici dello stress da calore nell'Arabidopsis thaliana, una specie vegetale modello. Nella prima fase dei lavori, i ricercatori hanno messo a confronto le varie fasi di sviluppo dei fiori e dei semi nelle piante sane rispetto a quelle sottoposte a stress da calore, giungendo alla conclusione che l'incidenza di tale fenomeno si rivela determinante in ogni fase dello sviluppo e che la formazione di pareti di antere e la meiosi (divisione cellulare per la riproduzione sessuale) rappresentano due eventi particolarmente sensibili a tale condizione. Nell'ambito dell'iniziativa TRANS-EPIGEN, si è inoltre scoperto che lo stress da calore potrebbe causare la formazione di varie cellule di megaspore simili alle cellule madri che si osservano normalmente nelle piante a riproduzione asessuata chiamate apomittiche. Da alcuni esperimenti molecolari è emerso che questo percorso risulta essere sotto controllo epigenetico. Infine, in virtù del suo enorme impatto sulla formazione dei semi, gli esperti si sono occupati dello studio dell'accumulazione di amido e, in seguito a esperimenti fisiologici e molecolari, sono giunti alla conclusione che il rapporto tra questo fenomeno e lo sviluppo dei fiori è più complesso di quanto si possa immaginare. Le ricerche condotte nell'ambito dell'iniziativa TRANS-EPIGEN hanno contribuito alla comprensione degli effetti epigenetici e molecolari dello stress da calore nelle piante di A. thaliana. I risultati ottenuti consentiranno di pianificare studi più informati sul potenziamento della resistenza al calore nelle colture vegetali.
